智能化泄漏电缆周界报警系统技术方案-2016.doc

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智能化泄漏电缆周界报警系统技术方案

2017年

目录

1.设计依据及其原则 -5-

1.1设计依据及规范 -5-

1.2设计原则 -5-

2.系统设计分析 -5-

2.1系统功能分析 -5-

2.2系统结构分析 -6-

3.设计方案详细说明 -6-

3.1.1具体方案 -8-

3.1.2前端铺设 -8-

3.1.3信号回传 -9-

3.2系统技术图 -9-

3.3功能实现 -9-

3.4系统特点 -9-

3.5设备选型 -10-

4设备安装与调试 -12-

4.1线缆连接 -12-

4.1.1馈线与泄漏电缆的连接 -12-

4.1.2图例 -13-

4.2泄漏电缆的敷设 -13-

4.3多套泄漏电缆埋设 -14-

4.4探测器的安装 -14-

4.4.1探测器的安装 -15-

4.4.2探测器的连接 -15-

4.4.3敷设要求-电缆敷设间距 -15-

4.4.4注意事项 -16-

4.5电源线的连接 -18-

4.6信号线的连接 -18-

4.7调试说明 -19-

4.7.1检查系统 -19-

4.7.2通电 -19-

4.7.3调试 -19-

4.7.4日常维护 -20-

5案例展示 -20-

1.设计依据及其原则

1.1设计依据及规范

本系统方案设计以周界平面布置、监控布点图为参考依据，同时遵循下列标准规范：

中华人民共和国安全防范行业标准（GA/T74-94）

中华人民共和国公共安全行业标准（GA/T70-99）

《民用建筑电气设计规范》（JGJ／T16－92）

《安全防范工程程序与要求》（GA／T75－94）

《安全防范系统通用图形符号》（GA／T74－94）

《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）

《智能建筑工程质量验收规范》（GB50339-2003）

《智能建筑弱电工程设计施工图集》（97X700）

《安全防范工程程序与要求》（GT／T75-94）

《电气装置防护箱体标准》（IEC529）

产品制造商的设计、制造及施工安装规范

1.2设计原则

根据客户要求，以及参照《中国建筑电气设计规范》、《中华人民共和国安全行业标准》、《安全防范工程程序与要求》、《泄漏电缆周界报警系统》等有关规定，设计了本套周界安全防盗系统方案。

我们的设计原则是“技术先进、质量可靠、布局合理、经济实用”，以达到最佳的效果和最优的性能价格比。

2.系统设计分析

2.1系统功能分析

本方案充分考虑客户的使用需求和周界环境，并结合当今的技术现状，按照可靠性、先进性及适用性的原则进行设计。

本方案根据周界上摄像机的位置来设置报警防区，每个防区联动现场声光报警器和对应的摄像机。

当发生周界报警时，本设备可提供一路开关量信号输出，此信号可输入到能输入开关量的设备中实现报警联动功能，同时将防区信号通过报警控制装置传输到监控平台进行联网。

本系统主设备的安装位置一般是在室内，这样可以防止设备受风雨等天气影响以及人为因素造成的恶意破坏，以保证系统正常运行、使用寿命更长、安全性高、稳定性强。

铺设采用直线型铺设方式，此铺设方式具备防攀、防爬、防翻越、防破环围栏等功能。

当人为破坏周界探测设备时，可以及时发出报警信号。

2.2系统结构分析

根据客户要求，对周界报警系统采用XX个泄漏电缆报警系统探测报警装置，可以24小时不间断防外界入侵者进入进行盗窃及破环，保障了安全。

布控点及距离的选择、防范范围的设计、设备的配置以及整个系统的完整性、可靠性、开放性及整体的防范水平与综合功能分区、建筑结构相适应作为本次设计的重点。

以保证在防范范围内出现任何情况有关人员能及早采取有效措施，及时制止事故的发生，为厂区提供更高的安全性做出贡献。

本周界报警系统由X个泄漏电缆报警系统探测报警装置、泄漏电缆组成，本泄漏电缆探测报警系统作为周界的第一道防线，是一套完整的技术领先的防范系统，可以在风雨天气下的正常使用，适应厂区多风沙的天气。

本系统在国内申请了技术知识产权专利。

综合上述的众多优点，该系统是新一代的性能优异的周界报警产品。

3.设计方案详细说明

基于上述对周界防范系统的设计依据和设计原则的考虑，并结合周界的自身特点及从安全、经济等多方面因素，设计了此套泄漏电缆周界防盗系统，本系统重点对入侵者翻越围栏、攀爬进入、以及破坏防区设备的行为进行有效探测，并及时发出报警，并瞬间联动声光报警设备和摄像机，从而及时有效地防止入侵者在本系统设计范围内进入厂区内进行破坏或盗窃活动。

泄漏电缆是一种特制的高频电缆。

高频电磁能量在这种电缆中传输的过程中会有少量能量泄漏到电缆四周围的空间。

根据电磁特性可逆原理，这种电缆也能从周围空间接收电磁能量并把这些能量向电缆两头传输。

这种电缆在地下隧道等特殊环境中作为无线通讯的中间载体已有大量应用。

他们根据如下基本原理;首先是由于电磁能量在电缆沿线泄漏沿横向衰减比较快，就好像依附着电缆的一层电磁场可以随着电缆作柔性弯曲。

如果利用这种电缆作为一种传感器敷设在地表，就有可能形成一条无形的可以随着地势起伏弯曲的电磁探测带，一旦有人或大型物件穿越必然引起电磁场的扰动，如果能捡测出这个扰动并加以识别，这就可能构成一种比较先进独特的安防设备（参看示意图一）。

根据前面描述可知“泄漏电缆入侵探器”大体上由两根等距平行、埋设在地面浅表层的泄漏电缆构成防范区域。

每根泄漏电缆的终端接匹配负载，其作用是使电磁能量在电缆中成为行波状态传输，而另一端通过非泄漏高频电缆与主机连接。

主机上有两个电缆接口，一个称为发射口，向其中一根电缆输送高频功率能量，这些高频能量将有一部分经过泄漏电缆向四周幅射而多余的能量将被终端负载吸收。

另一个端口称为接收口，它连接另一根泄漏电缆接收所耦合到的高频电磁能量。

所以泄漏电缆入侵探测器所用的两根电缆并非纯泄漏电缆，还需要与高频电缆或称为非泄漏电缆以及匹配负载组合而成（请参看圄二）。

3.1方案设计

3.1.1具体方案

本项目是XXXXXX周界报警系统项目，周界总长XXXXXX米左右，围界由围墙和铁艺围栏界组成，整个周界分成XXX个防区，每个防区长度平均为XXX米，各个防区的具体长度要根据现场实际情况而定，各个防区的具体长度要根据现场实际情况而定主控中心设在综合办公楼一楼。

整个报警系统由X个泄漏电缆报警系统探测报警装置、泄漏电缆组成。

3.1.2前端铺设

铺设时，将信号采集器放置在防区的首端，控制一个防区，距离为XXX米。

具体方式如下图所示：

整个系统是一个全封闭系统，保证整个系统抗雷电和其他电磁干扰，具有及高的安全性，环保性。

3.1.3信号回传

泄漏电缆输出开关量信号，可通过总线485方式编码回传，也可以通过光端机回传。

这样，前端信号采集设备采集的信号就接入了中控室，到了中控室之后将信号解调成开关量信号，供其他设备调试和联动使用。

3.2系统技术图

3.3功能实现

当非法人员直接或间接进入探测区域，进行攀爬翻越或破坏时，系统报警设备都能收到信号，经对比分析、判断处理后输出报警开关量信号，报警信号传递给现场联动的摄像机、声光报警器：

摄像机接到开关量信号后通过事先设置的预置位实现实时防区视频捕捉；声光报警器接到开关量信号后通过继电器实现现场震慑和制止，整体方案的设计实现周界、监控、声光报警的完美的结合，在国内周界防范中处于领先方案。

3.4系统特点

（1）稳定性，该产品自引入国内以来，一直存在着稳定性差的问题，经常发生误告警或不告警的现象，而XLZJ产品已经从电路设计的源头根本上解决了稳定性的问题。

（2）不存在温漂现象，多数产品因为环境的变化，需要通过恒温器来确保系统的正常运转，但即使安装了恒温器，泄漏电缆主机还是存在着不报警或者乱报警的现象。

而XLZJ泄漏电缆警戒系统不需要恒温器就能在－40～85℃的范围内正常工作，非常适合各个季节和复杂的环境中使用。

（3）现代化工厂的品质，X系列泄漏电缆警戒系统在现代化的工厂中制造，对每个零部件都严格把关筛选，每台产品都经过一系列的带电老化测试检验后才可以出厂，确保了产品优异的品质。

同时自动化生产线确保了产品的一致性。

（4）独特的防浪涌设计，整体的设计上增加了防电涌保护的设计，防止过电压及雷电浪涌对内部电子器件产品危害及确保在雷雨季节系统能够安全正常运行。

（5）多种电源解决方案，不仅提供常规的220V交流供电方式，还根据视频监控的特点，提供24V交流供电的产品，使系统集成减少布线的困扰，降低成本。

3.5设备选型

设备在敷设的两根泄漏电缆之间形成了一个看不见的柱形电磁场防护区域，当人体和金属体在这个区域移动时，就引起了电磁场扰动而被探测器检测到，产生报警信号。

对于非金属体或非肉体，比如树枝、纸屑等，由于对电磁场的干扰极弱，虽然在该防护区域移动，却不能引起电磁场的扰动，因此不会报警。

通过对探测器灵敏度的调整，可以将小动物，如小狗、小猫等在防护区域移动的干扰滤掉，达到有效防护的目的。

1）、射频发射器

射频发射器将45MHz或48MHz的高频正弦波施加在泄漏电缆上，使发射泄漏电缆发射电磁场。

2）、射频接收器

射频接收器将接收电缆接收到的信号进行滤波放大后送主控板进行鉴别。

3）、主控板

主控板将射频发射器和射频接收器的信号进行对比，以鉴别扰动信号，并报警。

4）、灵敏度调节板

灵敏度调节板将灵敏度分成四档连续可调，以适应不同的使用环境和使用要求。

5）、状态面板

状态指示面板，将发射信号、接收信号、报警强度用指针式仪表显示出来，同时对电源状态、报警状态用LED显示。

6）、防雷器

对电源和报警输出信号进行雷击保护。

7）、电源滤波预处理板

降低电网干扰，为主板提供电源，并且为后备电源预留接口。

8）、技术参数

型号：

YUHOAN-XLZJ

系统响应频率：

45Hz-65Hz

使用寿命：

>=4年

防雷等级：

Ⅱ级

工作频率：

48.0000MHz

电缆发射率：

＜2W

电气规格：

输入电压220VAC,50Hz,

系统接口：

继电器干接点局域网/以太网

预警监测：

对频率和时间进行实时监测。

响应时间：

<3秒

后备电源：

电压9～18V，电流＜1A，容量≥7AH

报警灵敏度：

可调

防区距离：

100M

泄漏电缆安置间距：

　1.5米左右

检测率：

>90%

虚警率：

<1%

环境湿度：

＜90％

传感电缆:

-30℃到+70℃

典型耗电功率：

最大15瓦

4设备安装与调试

4.1线缆连接

4.1.1馈线与泄漏电缆的连接

操作步骤：

a.先在泄漏电缆或馈线上套入φ10、φ12.5两层专用防水热缩管（先套入φ10，再套入φ12.5），待连接好泄漏电缆和馈线后再进行热缩，以保证防水的效果。

b.将泄漏电缆外层护套剥去6CM（可用美工刀小心削，不要伤到屏蔽网），把屏蔽网剥开，然后将绝缘层剥去4CM，露出泄漏电缆芯线，在屏蔽网及泄漏电缆芯线末端上锡；将馈线按相同方法处理好。

c.将泄漏电缆芯线和馈线芯线对焊，注意焊接牢靠，可将两芯线重叠1CM焊接。

d.将焊好的接头用薄型绝缘胶带绑好（尽量平整圆滑）。

e.将泄漏电缆屏蔽层和馈线屏蔽层对焊牢靠。

f.将已套入的φ10专用防水热缩管滑到接头外，用热风枪吹紧，不留间隙。

g.用高压自粘防水胶带将接头绑好，胶带应从泄漏电缆外套开始绑，注意平整圆滑，绑好后胶带外径小于φ12。

操作时将胶带边拉长边绑，一定要保证手干净无灰尘。

h.将已套入的φ12.5专用防水热缩管滑到高压自粘带外，用热风枪吹紧，不留间隙。

i.注意接线头与接点必须保持干燥，接点焊接必须可靠。

j.馈线本身不产生探测信号，可以穿管预埋，但两根馈线必须平行且保持相同间距。

泄漏电缆与泄漏电缆的连接与上同，注意防水处理。

所有的接头必须用万用表测量过，同时做好记录存档，以便日后维护。

4.1.2图例

注：

所有的泄漏电缆及馈线转角处均应保证以曲线过渡，不得有锐角或折弯现象。

（见附图一）

附图1泄漏电缆与馈线的敷设

注：

1.在雷电频发地区，建议客户电源处加空气开关，可以避免因为雷击造成探测器的损害；2.在电压不稳定的区域、不符合工作电压区域，建议客户使用稳压电源。

4.2泄漏电缆的敷设

将泄漏电缆安装在被警戒区域周界处，单机的警戒区域边界长为100米，两根泄漏电缆平行安置间距为0.8～1.5米（建议1.2米），埋设深度泥土地3～20厘米左右。

为了确保系统的正常工作，在埋设前先将泄漏电缆以适当间距放置在地面上通电测试，在调试参数一切正常后，再进行埋设，以避免返工（为防止日后地表作业如：

锄草、绿化等损伤泄漏电缆，请把泄漏电缆穿在PVC管中进行埋设）。

单套泄漏电缆入侵探测系统埋设其布局示意图（见附图四）：

4.3多套泄漏电缆埋设

当多套连接使用时，规范用法是相邻两套泄漏电缆首尾相接。

由于泄漏电缆始端存在3米左右过渡区，为确保相邻两套连接探测器接合区域可靠探测，在安装时应保证相邻两套泄漏电缆首尾间有3米左右重叠区，并且使两套泄漏电缆间在重叠区保持有0.3米左右的间隔（注意：

每台探测器左侧有两个泄漏电缆端口，同为上端口或同为下端口的泄漏电缆可以重叠）。

同时相邻两套泄漏电缆的探测器工作频率应错开，如图中所示即探测器一与探测器二、探测器四的频率不能相同等。

其放置方式见附图：

4.4探测器的安装

4.4.1探测器的安装

探测器可稳固的安装在墙壁或固定物上，如果室外安装，探测器需放进防水保护机箱（见附图六）。

探测器也可埋于地下，但应造井并注意井内排水。

4.4.2探测器的连接

4.4.3敷设要求-电缆敷设间距

泄漏电缆应平行敷设，两根电缆（非泄漏电缆的接头处至负载终端）应始终保持相等的平行间距（YUHOAN-X型产品的电缆间距应为0.7米〈C、D型〉或1.5米〈A、B型〉）。

1、敷设深度

泄漏电缆的敷设深度为3~7厘米。

2、多个防区间的连接

为避免电缆敷设时，在防区与防区之间形成报警盲区，两套电缆相交时需要有部分泄漏电缆的重叠。

重叠的方式为：

前端与前端相交时，泄漏电缆应有3米的重叠；后端与后端相交时，泄漏电缆应有0.5米的重叠。

（详见示意图）：

3、电缆保护措施

为尽可能减少电缆敷设后遭受人为损伤，电缆外应加套直径为25毫米或32毫米的非金属管加以保护。

4.4.4注意事项

1、敷设施工时应将电缆放置平整，不可弯折、圈绕等，否则将影响信号的正常传输。

2、两根泄漏电缆之间距在敷设沿线任何一点均应保持相等的间距，间距过宽、过窄、或敷设时宽窄不一致，将导致报警盲区出现。

3、泄漏电缆的埋设深度不能过深，过深将影响设备的性能。

4、泄漏电缆的转弯半径应在3米左右，不可过小。

转弯角度过小将造成报警盲区。

5、报警主机（防水保护箱）与泄漏电缆应保持直线3米左右的距离，以避免电磁波对主机形成干扰。

6、非泄漏电缆敷设时不可交叉、圈绕，多余部分应剪除并重新安装L8-KF5接头。

（见安装示意图）

错误

7、泄漏电缆埋设时应与公路、人行道及河流水线保持2.5米以上的距离，以避免引起误报。

电缆侵入水中可能会造成设备不报警或形成报警盲区，但不会造成电缆的损坏。

8、泄漏电缆埋设时应远离地下大口径管道、电力输电线，以避免设备受到干扰而无法正常工作。

9、防水保护箱应避免安装在阳光直射的位置，以防报警主机环境温度过高。

10、泄漏电缆一般情况下不可架空敷设，否则将影响报警效果。

11、报警设备必须单独供电，并应具有良好的接地。

12、电源线、信号线如需与泄漏电缆长距离并行，应与泄漏电缆保持2米以上的间距。

如环境条件不允许，则应加套金属管予以屏蔽。

13、选用泄漏电缆入侵探测器时，应注意远离无线电大功率基站、高频发射天线、以及有强电磁波辐射的区域。

14、使用本产品，遇极端恶劣天气如：

暴雨、台风、以及地面强烈震动，可能会引起误报警。

4.4.5泄露电缆原理

4.5电源线的连接

将电源线插头插在220VAC的供电电源接线板上，如在室外安装，最好将电源线（去掉插头）与供电线路直接相接，避免插头接触不良影响系统正常工作。

4.6信号线的连接

探测器到报警主机的引出副线，在分防区时应采用多芯信号线，每一防区远端采用多芯线抽头，每只探测器的信号输出口处接三芯信号线（见附图七），选接两根（根据后端报警主机接受开关信号情况）引出连线，近端连接到报警主机的相应防区接线柱上。

所有接线必须牢固可靠，作穿管预埋式设计。

多防区情况下可采取两种方式：

a.每个防区接一对信号线。

例如5只探测器，可用10芯信号线。

b.多个防区共用一根信号线。

例如5只探测器，可用6芯信号线。

4.7调试说明

4.7.1检查系统

a.探测器的检查

探测器必须在牢固连接好泄漏电缆后才能通电，以防加电时由于空载而损坏探测器部件，然后检查机内测试用防撤开关短路键是否插好。

b.泄漏电缆的检查

首先用万用表分别测量两根泄漏电缆中心导体与外导体间阻值，正确阻值应是80欧姆左右。

再将万用表调到最大电阻挡，测量泄漏电缆的外层与大地的绝缘阻值是否无穷大，检查安装时泄漏电缆是否受损。

其次将泄漏电缆与探测器可靠连接，然后把泄漏电缆及馈线理顺，泄漏电缆及馈线都必须平行敷设并保持相同间距，不得有扭曲和折叠现象。

4.7.2通电

在确定泄漏电缆已经接好的情况下接通AC220V电源，探测器开始自动检测，几分钟后探测器开始工作。

4.7.3调试

所有设备安装、连接完毕后方可通电进入调试。

调试根据探测器内板上的操作界面进行，具体情况如下（探测器通电后有一个自检复位过程，这个过程大约需要3分钟，此时才可对面板进行操作）：

在警戒区域均匀选5～10个测试点，步行通过泄漏电缆，报警时报警灯会点亮，同时内置蜂鸣器会发出“嘀嘀”的报警声，在对第一个测试点进行测试后应远离泄漏电缆2～3米，当进行第二点测试时，两点测试间隔时间应不少于5秒。

工作指示灯：

探测器接通220V电源后，接收灯及发射灯点亮；当泄漏电缆故障或接头接触不良时，指示灯闪烁提示故障。

报警灯：

当有人进入泄漏电缆感应区域时，探测器输出报警信号至报警主机，并伴有嘀嘀的报警声音，此时报警灯（红灯）点亮,且探测器向中心输出开关信号。

数码灯：

探测器提供了系统稳定度数码显示（0～9稳定度从高至低）。

灵敏度：

探测器提供四种灵敏度供用户选择，按动灵敏度指示灯（绿灯）下面的按钮选择适合的灵敏度即可，1～4档为灵敏度从低至高依次排列；当探测器正常运行时，灵敏度不宜太高，以免工作人员接近时引起不必要报警。

同时进行了上述任何一种操作，如果需要在断电后一直保持这种设定，均应按保存键保存，下次开机时仍然是这种设定。

4.7.4日常维护

每4月停电做一次检查，看接线是否有松动，用万用表检测泄漏电缆及馈线有无短路和断路现象。

5案例展示

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